Disjoncteur différentiel : fonction, types, marquage + conseils de choix

L'algorithme de fonctionnement des disjoncteurs différentiels repose sur la garantie d'une protection fiable contre les éventuels courants de fuite. Par exemple, en cas de contact indirect avec des éléments conducteurs ou lors de la fermeture de parties sous tension sur le boîtier. Le choix du dispositif de protection doit être pris au sérieux. Êtes-vous d'accord ?

Nous vous expliquerons comment choisir correctement un disjoncteur différentiel doté de fonctions de protection étendues. Dans cet article, nous décrivons en détail les variétés de dispositifs capables de prévenir de nombreuses situations dangereuses. De précieuses recommandations sont données aux futurs acheteurs.

Fonctionnement du dispositif différentiel

En examinant la conception standard d'un DDR (IDT), il convient de souligner trois modules principaux :

1. Transformateur de courant sommateur.
2. Déclencheur-convertisseur.
3. Dispositif de verrouillage des éléments de commutation.

Les conducteurs sous tension du circuit actuel sont connectés aux bornes du transformateur sommateur. Selon la loi d'Ohm, selon laquelle la somme de tous les courants est nulle, l'action magnétique des conducteurs sous tension du transformateur se compense mutuellement.

Aucun champ magnétique n'est créé qui provoquerait, par effet d'induction, l'apparition d'une tension dans l'enroulement secondaire du transformateur. Cet état correspond aux conditions normales de passage du courant dans le circuit.

Appareil IDT : 1 – contacts du circuit d'entrée ; 2 – contacts du circuit de sortie ; 3 – bouton de réarmement ; 4 – contacts de fermeture ; 5 – transformateur sommateur ; 6 – enroulement secondaire ; 7 – dispositif de surveillance ; 8 – bouton « test » ; 9 – conducteur de test

Cependant, la formation d'un même faible courant de fuite perturbe cet équilibre. La zone du noyau du transformateur est soumise à l'action d'un champ magnétique résiduel. En conséquence – l'enroulement secondaire produit une tension.

Naturellement, le déclencheur se déclenche, convertissant une grandeur électrique en action mécanique. Ensuite, le dispositif de verrouillage différentiel s'active.

Cette technique de protection est considérée comme de haut niveau car la coupure du circuit s'effectue indépendamment de la tension du réseau ou de la tension d'une source d'énergie auxiliaire. C'est ce principe de fonctionnement qui garantit à 100% le déclenchement de la protection en toutes circonstances.

La construction de chaque interrupteur différentiel est généralement équipée d'un bouton de test. Le soi-disant « bouton de contrôle » est spécialement placé sur le panneau avant de l'appareil afin que les utilisateurs puissent vérifier l'état de fonctionnement du dispositif de protection.

Le bouton de test est utilisé pour vérifier le bon fonctionnement de l'appareil. L'utilisation habituelle du bouton est après la première installation et la mise en service de l'appareil, ainsi que dans le cadre de la maintenance.

Si l'on appuie sur le bouton « Test », le mécanisme de l'appareil crée artificiellement un courant de fuite. Dans ce cas, un appareil en bon état se déclenche nécessairement. Habituellement, le bouton « Test » est utilisé immédiatement après l'installation du disjoncteur dans le circuit, lors de la première mise sous tension. Par la suite, les tests sont effectués selon un calendrier, environ une fois par trimestre.

Types de dispositifs de protection différentielle

La variété des disjoncteurs différentiels est impressionnante. Grâce à cette diversité, des possibilités d'organisation d'une protection efficace dans des projets de toute nature s'ouvrent. Examinons quelques exemples de conceptions d'interrupteurs différentiels pour apprécier tous les avantages existants.

Dispositifs de conception standard

La fonction principale des appareils standard, par exemple les séries F et FH, est la protection du personnel de maintenance. Le contact direct/indirect avec des éléments d'équipement sous tension, le risque d'électrocution – ces situations sont réduites à zéro lorsque des interrupteurs des séries F et FH sont utilisés.

Appareil de la série de dispositifs de protection différentielle de la célèbre entreprise ABB, fabriqué dans les séries F et FH. Produit de la catégorie des articles économiques mais tout à fait efficaces.

Un choix optimal pour une utilisation dans les circuits domestiques et commerciaux. Ces appareils assurent également une protection contre les incendies en cas de risques d'inflammation des câbles sous l'effet prolongé d'un courant de fuite.

Ce type d'appareils est conçu pour être installé dans les réseaux à courant alternatif avec des niveaux minimaux d'harmoniques élevés et en l'absence de tension continue. Courant de charge 16 – 63 A, endurance mécanique – 20 000 cycles.

Un autre exemple de dispositifs sélectifs standard est la série DS de la société ABB. Ils sont conçus pour être installés et utilisés dans des circuits monophasés. L'article, que nous vous recommandons vivement de lire, vous présentera le principe de sélectivité.

Le but des disjoncteurs différentiels de la série DS est d'organiser des schémas de protection contre les surcharges et les courts-circuits. Les modules assurent un fonctionnement clair des fonctions de protection en cas de contact accidentel avec des conducteurs sous tension ou des éléments d'équipement.

Dispositif à action sélective – produit de la société ABB. Les produits similaires aux modules de série DS ont démontré un fonctionnement irréprochable à long terme dans la pratique et sont donc très demandés.

La caractéristique distinctive du développement de la série DS est la présence d'un indicateur visuel signalant la présence d'un courant de fuite. C'est l'une de ces conceptions de dispositif de protection qui permet de prévenir un incendie, de signaler une défaillance de l'isolation électrique. Charge admissible 6 – 40 A. Cycle : 20 000.

L'interrupteur différentiel « domestique » des séries AD, BD – produit de la société allemande «Schneider Electric», a été développé principalement pour une intégration dans les réseaux électriques domestiques.

L'objectif principal est d'éviter les chocs électriques sur le corps humain. De plus, ce type de dispositifs de protection protège efficacement et rapidement les équipements électriques, câbles et appareils.

Une série d'appareils spécialement conçus pour une utilisation dans les réseaux domestiques (d'appartement). Ce type d'interrupteurs différentiels a été conçu par le fabricant allemand «Schneider Electric».

La sensibilité du disjoncteur aux contacts directs (indirects) avec des parties sous tension de l'équipement électrique est conforme à la norme (30 mA). Une sensibilité standard (100 – 300 mA) est également assurée pour la détection des fuites de courant dues aux incendies. Une solution idéale pour l'équipement des maisons d'habitation et des locaux de service.

Disjoncteurs différentiels monoblocs

Les dispositifs monoblocs fonctionnent de manière intégrée, et c'est là leur principale différence par rapport aux développements standards. Ils couvrent toute la gamme des fonctions de protection que les dispositifs de protection modernes doivent posséder. Certes, les dispositifs de conception standard offrent également une large fonctionnalité aux utilisateurs.

Un exemple frappant de disjoncteurs différentiels à fonctionnement intégré sont les produits de la même société «Schneider Electric». En particulier, les modèles de la série «Multi» – des interrupteurs de charge à action sélective et instantanée.

Une autre variante de dispositifs efficaces et fiables, développés dans le cadre de projets appelés «Multi». Les appareils possèdent un large éventail de propriétés assurant des fonctions de protection.

Les disjoncteurs, selon le modèle, sont destinés à être installés dans les réseaux de distribution de bâtiments administratifs (de service) de productions industrielles.

Ces DDR assurent la coupure des circuits pour des courants de fuite de 10 à 500 mA. Particularité constructive : possibilité de réglage pour éviter les déclenchements intempestifs (décharges orageuses, claquage à travers une couche de poussière, etc.).

Protecteurs contre les surtensions impulsionnelles

On peut considérer, comme une catégorie distincte d'appareils, les développements de conception tels que les disjoncteurs automatiques dont l'exécution prévoit une protection contre les surtensions impulsionnelles.

En règle générale, ce type de dispositifs est doté d'une rapidité d'action extrêmement élevée, avec un niveau de sensibilité de 10 à 30 mA en cas de déclenchement suite à un contact avec des surfaces conductrices. Ces mêmes disjoncteurs garantissent une protection fiable de l'équipement contre les surintensités.

Dispositifs conçus pour être utilisés dans des circuits présentant un risque de surtensions impulsionnelles. Ils se distinguent par une fonctionnalité légèrement avancée.

La plage de courants nominaux est généralement de 6 à 63 A sous des tensions de 230 à 440 volts. Le pouvoir de coupure atteint 4500 A. Ils sont conçus pour être alimentés via 2 ou 4 pôles.

De la même série, mais quelque peu modifiés, les disjoncteurs avec la caractéristique « A » apparaissent. Un exemple concret est la série AD12M, où une extension des fonctionnalités de protection est notée. Parmi les ajouts figure la fonction de déclenchement en cas d'augmentation de la tension du réseau au-dessus de 265 volts pendant 0,3 seconde.

Il convient également de noter que les appareils dotés de la caractéristique « A » présentent des différences significatives par rapport aux disjoncteurs différentiels de caractéristique « AC ». La première variante est capable de réagir à un courant différentiel à pulsation continue et à un courant de forme sinusoïdale.

Dispositifs de protection différentielle mobiles

L'industrie (étrangère et nationale) produit encore une variété de disjoncteurs différentiels automatiques dans une conception de type mobile. Il s'agit donc de dispositifs portables commandés par un courant différentiel.

Une telle conception est caractéristique des modèles modernes de type portable. Les dispositifs mobiles de protection différentielle sont recommandés pour une utilisation dans le secteur résidentiel.

Ces modules mobiles se présentent sous la forme d'un bloc miniature qui se branche simplement sur une prise domestique. Cependant, ce type de dispositifs est destiné à être utilisé dans des locaux classés comme particulièrement dangereux (à risque élevé).

Ces appareils sont souvent installés comme modules supplémentaires aux dispositifs de protection différentielle existants.

Ce même type de dispositifs – de configuration portable – est recommandé pour une utilisation domestique pour la protection des enfants et des personnes âgées. Comme on le sait, la résistance du corps des organismes jeunes et âgés diffère quelque peu de celle du corps d'une personne d'âge moyen.

Les UZO portables sont donc conçus structurellement comme des appareils ayant un seuil de déclenchement élevé. Cette valeur de réglage ne dépasse généralement pas 10 mA pour les appareils de type mobile.

Les disjoncteurs portables, par exemple de la série UZO-DP, sont considérés comme une protection optimale pour les propriétés privées urbaines et suburbaines – cottages, maisons de campagne, garages, etc.

Marquage des DDR (IDT) sur le boîtier des appareils

Il faut noter que la caractéristique du boîtier (les inscriptions sur le boîtier) des appareils modernes fournit des informations presque complètes sur les paramètres électromécaniques et thermiques des appareils.

Toutes les informations sur les caractéristiques de fonctionnement, le domaine d'application et même l'option de connexion optimale sont apposées sur le boîtier du dispositif de protection sous la forme d'un marquage clair et facilement lisible.

En fait, l'utilisateur n'a même pas besoin de consulter la documentation d'accompagnement, car, connaissant les désignations, toutes les informations peuvent être obtenues en lisant les informations sur la partie frontale du boîtier.

Parmi les désignations, il est recommandé d'étudier les symboles indiquant la caractéristique des disjoncteurs en fonction des conditions de fonctionnement : « A », « B », « AC », « F », qui déterminent la sensibilité de l'appareil aux courants alternatif et continu de différentes formes.

La désignation abrégée des appareils reflète souvent leur appartenance typique et de série. Par exemple, « AD12M » – disjoncteur différentiel, numéro de série – 12, modernisé. Ou encore : « VD63 » – interrupteur différentiel, série 63.

Il existe cependant des modèles (généralement importés) avec une abréviation quelque peu confuse, par exemple – FH200. Ici : le symbole F est la série de l'appareil, H est la version du boîtier, 200 est le numéro de série.

Ou encore un exemple : un appareil désigné par l'abréviation DS. Le premier symbole est compréhensible sans « traduction » – différentiel. Le second indique que l'appareil appartient à la catégorie des dispositifs sélectifs.

La question du choix entre un disjoncteur différentiel et un interrupteur différentiel nécessite une étude détaillée. Nous vous recommandons de consulter un document qui analyse leurs différences, leurs spécificités d'utilisation, ainsi que leurs avantages et inconvénients.

Comment choisir un dispositif différentiel ?

On choisit les dispositifs différentiels de courant de la même manière que pour les disjoncteurs, par exemple.

Choix des UDT. Avec toutes les informations affichées sur le panneau avant du module, il est possible de choisir les appareils sans difficulté directement sur le lieu d'achat.

C'est-à-dire que le choix se fait sur la base des critères traditionnels de sélection des équipements électriques de ce type :

1. Objectif d'utilisation.
2. Adéquation au courant de charge.
3. Critère de sensibilité au déclenchement.
4. Conception du boîtier.

Pour une utilisation dans des conditions de vie quotidienne, le choix se porte généralement sur des appareils monophasés de caractéristique « AC » ou « A ». Pour une utilisation sur les réseaux domestiques des bâtiments résidentiels, il est préférable de prendre des dispositifs avec une sensibilité de 10-30 mA (protection contre les contacts indirects) et 100 mA (protection incendie et court-circuit). Le boîtier est conçu pour être le plus pratique possible en termes d'installation et d'utilisation.

Il est à noter que le dispositif différentiel résiduel (DDR) est toujours monté en série avec un disjoncteur. Par conséquent, les caractéristiques de courant des deux appareils doivent être identiques, ou le courant nominal du DDR doit être supérieur.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vous pouvez obtenir encore plus d'informations intéressantes sur la structure, les types et le principe de fonctionnement des disjoncteurs différentiels dans la vidéo suivante :

Les dispositifs de protection différentielle sont en réalité des disjoncteurs, complétés par un système sensible de détection des fuites de courant.

Il est obligatoire d'équiper les réseaux électriques de tels appareils lorsque leur configuration présente un risque de contact entre les personnes et les parties sous tension des équipements. Les schémas de conception moderne intègrent par défaut des DDR.

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